技术领域
[0001] 本发明主要涉及高温磁体技术领域，具体涉及一种大电流强磁场高温超导套装磁体结构。
相关背景技术
[0002] 常见的10KA以上大电流强磁场超导磁体主要是通过层绕法或饼绕法将单根高载流导体绕制成磁体的设计形状与尺寸。其超导材料主要采用的是Nb3Sn、NbTi等低温超导线材，将多根超导材料进行绞制形成单根并联的高载流超导导体，但是鉴于低温超导材料上临界磁场的限制，其大电流强场磁体的运行磁场强度一般限制在15T以内，对于15T以上的强场磁体，需要采用高温超导材料。而要实现大尺寸空间内的强磁场，对于磁体在径向和轴向的绕制匝数都具有较高的需求。若采用连续层绕或饼绕的方式方法对超导材料的长度以及磁体在径向的热学传输特性都具有较高的要求。然而，对于高温超导材料，批量化大长度、高均匀载流特性的超导材料的供应短期内仍具有一定的难度。因此，亟需提出一种可实现的套装型大电流高温超导磁体，在能够实现大尺寸高温超导磁体的高精度组装的同时提供强磁场。
具体实施方式
[0017] 下面结合说明书附图，对本发明的技术方案进行详细说明。其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
[0018] 除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“连接”或者“相连”等类似的词语，并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0019] 如图1a，图2a，图5所示，本发明的大电流强磁场高温超导套装磁体结构包括多个单元线圈8、承托底板9、线圈限位块11、顶部压板6、环形挡圈7。其由多个单元线圈8同轴套装而成，每个单元线圈8由两层超导导体3绕于一套主骨架4而成，相邻单元线圈8的接头相互串联，多个单元线圈8通过承托底板9上的同心限位槽10和套装磁体结构13上部的环形挡圈7进行位置固定。
[0020] 优选的，所述主骨架4的两端分别与四个载线板1连接，利用绕缆机分别将两层超导导体3层绕于主骨架4上，超导导体3的两端分别通过载线板1引出。
[0021] 优选的，所述超导导体3将多根高温超导带材分层缠绕于铜芯而成。
[0022] 优选的，所述主骨架用于承载超导导体，两层超导导体3先后密绕于主骨架4上，主骨架4的材质为316L不锈钢，主骨架4的两端开弧形槽，可引出超导导体3，主骨架4的两端分别与载线板1连接。
[0023] 优选的，所述载线板1用于将主骨架4上的两层超导导体3平滑引出，便于接线端子制作从而串联两层超导导体3的电缆。
[0024] 优选的，每个单元线圈8包含四个载线板1，载线板1的材质为316L不锈钢，通过螺钉与主骨架4连接。
[0025] 优选的，所述载线板压板2与载线板1相对应，用于压紧载线板槽15内的超导导体3。
[0026] 优选的，每个单元线圈8包含四个载线板压板2，其材料为316L不锈钢。
[0027] 优选的，所述承托底板9用于限位固定多个单元线圈8的下端位置，承托底板9的材质为316L，承托底板9上平面含多圈同心限位槽10，允许多个单元线圈8落入相应的同心限位槽10内，保证多个单元线圈8的同轴度。
[0028] 优选的，所述线圈限位块11安装于承托底板9上，其材质为316L，方便超导导体3的线圈在圆周方向上与承托底板9定位。
[0029] 优选的，所述顶部压板6用于固定多个单元线圈8的上端位置，其材质为316L，顶部压板6含压板缺口18，可穿过过载线板1和载线板压板2进行装配，为了便于安装，顶部压板6包含多个压板同心限位槽19，需配合环形挡圈7进一步限位单元线圈8。
[0030] 优选的，所述环形挡圈7用于进一步限位多个单元线圈8的上端位置，进一步保证各单元线圈8的同轴度，其材质为316L，如图2b所示，所述环形挡圈7为楔形形状，更易于与单元线圈8配合。
[0031] 优选的，如图1b所示，四个载线板压板2通过载线板压板螺钉16分别与对应的四个载线板1连接，压紧载线板1的载线板槽15内的超导导体3。
[0032] 优选的，如图1c，图2c、图3a、图3b所示，由内向外依次将多个单元线圈8落入承托底板9相对应的同心限位槽10内，使得各个单元线圈8的下端保持同轴，同时多个单元线圈8上的线圈卡槽17应与承托底板9上唯一对应的线圈限位块11相配合（如图1c，图2c所示），如图3a，图3b所示，通过下端固定螺钉12将多个单元线圈8与承托底板9预连接(螺钉未完全拧紧)。
[0033] 优选的，多个环形挡圈7由内向外分别落入多个单元线圈8上端的相邻单元线圈的间隙内，使得多个单元线圈8的上端保持同轴。
[0034] 优选的，如图3c，图4所示，所述顶部压板6沿其压板缺口18穿过载线板1和载线板压板2后，压紧多个环形挡圈7，通过上端固定螺钉5将多个单元线圈与顶部压板6预连接(螺钉未完全拧紧)。
[0035] 优选的，由内向外，自下而上，依次拧紧多个单元线圈8对应的下端固定螺钉12和上端固定螺钉5，使得多个单元线圈8与承托底板9、多个环形挡圈7、顶部压板6完全固定。
[0036] 优选的，如图5所示，通过六根拉杆14连接承托底板9和顶部压板6，进一步固定多个单元线圈8，形成套装磁体。
[0037] 本发明将多个单元线圈8同轴套装形成套装磁体，提升了磁体中心磁场强度，同时多个单元线圈8具备同轴限位安装措施，可有效降低磁体运行过程中偏心力对磁体的影响。
[0038] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
